Question

【題目】碳酸鈉廣泛用于造紙、紡織、玻璃、洗滌劑、肥皂、制革等工業，是一種重要的化工原料。呂布蘭、索爾維和侯德榜為碳酸鈉的工業化生產作出了巨大貢獻。

I、呂布蘭法：1789年，法國醫生呂布蘭（N。Leblanc，1742﹣1806）以食鹽、濃硫酸、木炭和石灰石為原料，開創了規模化工業制取碳酸鈉的先河，具體流程如圖：

（1）碳酸鈉俗稱_____。

（2）在高溫條件下，②中發生兩步反應，其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，該反應的化學方程式為_____。

（3）③中“水浸”時通常需要攪拌，其目的是_____。

（4）不斷有科學家對呂布蘭法進行改進，是因為此法有明顯不足，請寫出一條不足之處_____。

Ⅱ、索爾維法：1892年，比利時工程師索爾維發明氨堿法制碳酸鈉，又稱索爾維法。原理如下：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

某興趣小組采用下列裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉，進而制得碳酸鈉。

實驗操作如下：

①關閉K1，打開K2通入NH3，調節氣流速率，待其穩定后，打開K1通入CO2；

②待三頸燒瓶內出現較多固體時，關閉K2停止通NH3，一段時間后，關閉K1停止通CO2；

③將三頸燒瓶內的反應混合物過濾、洗滌、低溫干燥，并將所得固體加熱得到較純的碳酸鈉。

（5）裝置中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反應的化學方程式為_____；

（6）裝置中三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是_____，有同學認為應該在長頸漏斗內放置一團蘸有酸液的棉花，理由是_____

（7）實驗過程中濃氨水滴在生石灰上可以得到大量氨氣的原因是_____，這樣制取氨氣的優點是_____。

Ⅲ、制堿技術在很長一段時間內把持在英、法等西方國家手中。以“科技興邦、實業救國”為巨大動力，我國化學工程專家侯德榜先生獨立摸索出索爾維法并公布與眾，又于1943年創造性地將制堿與制氨兩種工藝聯合起來，基本消除廢棄物的排放，同時生產出碳酸鈉和氯化銨兩種產品，這就是著名的侯氏制堿法。

Answer 1

【答案】純堿/蘇打 Na2SO4+4CNa2S+4CO↑ 使反應物充分接觸，有利于充分、迅速反應 產生的一氧化碳有毒，會污染環境 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 平衡裝置內氣壓 避免氨氣逸出污染環境 氧化鈣與水反應放出大量熱，分子運動加快，使得氨水揮發出大量氨氣 操作簡便

【解析】

（1）碳酸鈉俗稱為純堿或蘇打。

（2）在高溫條件下，Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，反應的化學方程式為Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。

（3）③中的碳酸鈉和硫化鈣混合進行“水浸”時通常需要攪拌，其目的是使反應物充分接觸，有利于充分、迅速反應。

（4）呂布蘭法有明顯不足，例如碳有高溫條件下與硫酸鈉反應產生的一氧化碳有毒，會污染環境或者是濃硫酸與氯化鈉反應產生酸性氯化氫氣體，污染環境。

（5）用飽和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl，氯化氫氣體溶于水變成鹽酸，鹽酸與碳酸氫鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，化學方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。

（6）裝置中三頸燒瓶上連接的長頸漏斗與大氣相連通，故它的主要作用是平衡裝置內氣壓，以免瓶內氣壓過大，把瓶塞彈出。在長頸漏斗內放置一團蘸有酸液的棉花，可以吸收氨氣，避免氨氣逸出污染環境。

（7）實驗過程中濃氨水滴在生石灰上可以得到大量氨氣，原因是氧化鈣與水反應放出大量熱，分子運動加快，使得氨水揮發出大量氨氣。這樣制取氨氣的優點是操作簡便。